Physik - Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien

Einführung

Die Schallgeschwindigkeit hängt von der Art und den Eigenschaften des Mediums ab, durch das es sich bewegt.
Die Schallgeschwindigkeit in einem bestimmten Medium hängt von der Temperatur und dem Druck dieses Mediums ab.
Die Schallgeschwindigkeit nimmt ab, wenn sie vom festen in den gasförmigen Zustand eines bestimmten Mediums übergeht.
In jedem Medium steigt bei steigender Temperatur auch die Schallgeschwindigkeit und umgekehrt.
Beispielsweise beträgt die Schallgeschwindigkeit in Luft bei 0 ^° C 331 ms ^–1 und bei 22 ^° C 344 ms ^–1 .
Die folgende Tabelle zeigt die Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien bei 250 ° C -

Wenn die Geschwindigkeit eines Objekts die Geschwindigkeit von Schallwellen überschreitet, wird die Geschwindigkeit des jeweiligen Objekts als bezeichnet supersonic speed. Zum Beispiel die Geschwindigkeit von Kugeln, Düsenflugzeugen usw.

Wenn sich eine Tonerzeugungsquelle selbst mit einer höheren Geschwindigkeit als die des Tons bewegt, erzeugt sie die shock waves in der Luft.
Die Stoßwellen tragen eine große Energiemenge, die in ihrer unmittelbaren Umgebung Luftdruckschwankungen verursacht.
Die Stoßwellen erzeugen einen sehr scharfen und lauten Klang, der als bekannt ist sonic boom.

Wenn Schallwellen mit einer festen Wand oder sogar Flüssigkeit auftreffen, wird sie zurückreflektiert.

Wenn Sie in einer (besonders) Bergregion schreien oder klatschen, hören Sie nach einer Weile das gleiche Geräusch, das als bekannt ist echo.
Das Geräuschempfinden hält in unserem Gehirn etwa 0,1 s an; Um einen deutlichen Echoton zu hören, muss das Zeitintervall zwischen dem Originalton und dem reflektierten Ton mindestens 0,1 s betragen.
Um das deutliche Echo zu hören, muss der Mindestabstand des Hindernisses von der Schallquelle 17,2 m betragen. Dieser Abstand ist jedoch je nach Temperatur variabel.

Die wiederholte Reflexion, die zur Persistenz von Schallwellen führt, ist bekannt als reverberation. ZB in einem großen Saal (insbesondere in einem Auditorium) ist der übermäßige Nachhall zu hören.
Normalerweise sind die Decken von Konzert- oder Kinosälen gekrümmt, so dass die Schallwellen nach der Reflexion alle Ecken des Saals erreichen (siehe Abbildung unten).

Der hörbare Schallbereich für den Menschen variiert zwischen 20 Hz und 20000 Hz.
Wenn Menschen älter werden, werden ihre Ohren jedoch allmählich weniger empfindlich für höhere Schallfrequenzen.
Die Töne von Frequenzen unter 20 Hz sind bekannt als infrasonic sound oder infrasound.
Wale, Nashörner und Elefanten erzeugen Geräusche im Infraschallbereich.
Der Klang von Frequenzen über 20 kHz ist bekannt als ultrasonic sound oder ultrasound.
Die Ultraschalltechnologie wird in verschiedenen Branchen und für medizinische Zwecke in großem Umfang eingesetzt.
Delfine, Fledermäuse und Schweinswale erzeugen Ultraschall.

Das Hörgerät ist ein elektronisches Gerät, mit dem gehörlose Menschen richtig zuhören können.

Ein Hörgerät ist ein batteriebetriebenes Gerät, das Ton über ein Mikrofon empfängt.

Sonar ist ein fortschrittliches Gerät, das mithilfe von Ultraschallwellen die Richtung, Entfernung und Geschwindigkeit von Unterwasserobjekten (U-Booten) misst. Tiefe des Meeres; unter Wasserhügeln; Täler; gesunkene Schiffe; usw.